DISF：用于接触稳定抓取规划的解耦迭代表面拟合，抓取姿态对准物体质心
机器人学
2026-01-01 v1
摘要
在本工作中，我们解决了基于表面拟合的抓取规划算法的局限性，这些算法主要关注夹爪与物体表面之间的几何对齐，而忽略了接触点分布的稳定性，常导致因接触配置不充分而产生不稳定抓取。为克服这一局限，我们提出了一种新颖的表面拟合算法，将接触稳定性与几何兼容性集成在一起。灵感来自人类抓取行为，我们将抓取姿态优化解耦为三个连续步骤：(1) 旋转优化以对齐接触法线，(2) 平移细化以改进夹爪坐标系原点与物体质心(CoM)之间的对齐，(3) 夹爪间距调整以优化接触点分布。我们在已知形状（使用干净的CAD派生数据集）和观察到的形状（使用YCB物体数据集）两种设置下，对15个物体进行了仿真验证，包括三个机器人-夹爪平台上的跨平台抓取执行。我们进一步在UR3e机器人上的实际抓取实验中验证了该方法。总体而言，DISF在保持几何兼容性的同时减少了质心错位，显著提高了仿真和实际执行中的抓取成功率。我们的项目页面提供了额外视频和补充结果：https://tomoya-yamanokuchi.github.io/disf-ras-project-page/
引用
@article{arxiv.2512.24550,
title = {DISF: Disentangled Iterative Surface Fitting for Contact-stable Grasp Planning with Grasp Pose Alignment to the Object Center of Mass},
author = {Tomoya Yamanokuchi and Alberto Bacchin and Emilio Olivastri and Ryotaro Arifuku and Takamitsu Matsubara and Emanuele Menegatti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24550},
year = {2026}
}
备注
48 pages